Шмарин Н.В.
АВТОПОЛИВ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ В СЖО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ARDUINO *
Аннотация:
в статье рассматриваются возможность применения аппаратной вычислительной платформы Arduino для организации многоканальной системы полива растений культивируемых на почвоподобном субстрате
Ключевые слова:
почвоподобный субстрат, аппаратная платформа Arduino, многоканальная система полива
Полив необходимое условие для роста и развития любых растений. При недостатке воды клетки ослабляются и растения увядают. С помощью воды передвигаются питательные элементы, а благодаря её испарению происходит регулирование температуры растений [2]. В настоящее время существуют различные системы жизнеобеспечения (СЖО), в большинстве из них основными компонентами являются высшие растения. Основным нарушением в системе полива является превышение водной составляющей почвоподобного субстрата (ППС) над воздушной. Превышение оптимальной влажности вызывает снижение потребления раствора корнями из-за недостатка кислорода и способствует еще большему его заливу [1]. Автоматизация многоканальной системы полива необходима для обеспечения, своевременной и равномерной подачи воды в нужном объеме, что создаст комфортные условия для роста растений, а также сократит расход воды и повысит урожайность. Ежедневное участие человека в процессе полива сводится к минимуму. Полностью автоматизированные системы автополива можно собрать своими руками, укомплектовав микроконтроллером. Микроконтроллер это так называемый мозг устройства, благодаря которому работает вся система. Платы расширения, сенсоры и датчики Arduino - это аппаратная платформа, которая содержит простой интерфейс ввода-вывода и поддерживает среду разработки, реализующую открытый язык программирования. Arduino может служить основой для автономных устройств или может работать под управлением ПО, установленного на компьютере. Микроконтроллеры для Arduino отличаются наличием предварительно прошитого в них загрузчика (bootloader), с помощью которого программа загружается в микроконтроллер без использования отдельных аппаратных программаторов [3]. Рассмотрим одну из концепций автоматизированной системы полива на платформе Arduino. Для сборки понадобится некоторое количество компонентов: микроконтроллер - в данном случае выступает системой управления периферийных устройств, ирригатор - устройство, контролирующее влажность почвы. Ирригатор передает данные на датчик влажности, который укажет системе автополива на начало работы. Сам датчик достаточно простой в устройстве, принцип работы датчика следующий. Между двумя электродами создаётся небольшое напряжение. Если почва сухая, сопротивление велико и ток будет меньше. Если земля влажная - сопротивление меньше, ток - чуть больше. По итоговому аналоговому сигналу можно судить о степени влажности. Для подключения необходимых датчиков, потребуется плата расширения Troyka Shield. Данный «шилд» позволяет подключать большое количество модулей и сенсоров через стандартные шлейфы. Безусловно, жидкость по системе самостоятельно циркулировать не может, поэтому в конструкцию входит водяная помпа, основная задача которой - обеспечение циркуляции жидкости в системе. Микроконтроллер Arduino не может напрямую управлять большой нагрузкой, его выходы могут отдавать только небольшой ток. Для управления большой нагрузкой, такой как погружная помпа, необходим силовой ключ из линейки Troyka-модулей, выполненный на базе мощного полевого транзистора. Системе потребуется блок питания, оснащенный usb-входом. Для соединения устройств периферии, понадобятся соединительные провода.
Номер журнала Вестник науки №1 (10) том 3
Ссылка для цитирования:
Шмарин Н.В. АВТОПОЛИВ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ В СЖО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ARDUINO // Вестник науки №1 (10) том 3. С. 170 - 172. 2019 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/865 (дата обращения: 16.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2019. 16+